白皮书:802.11n无线网络技术剖析(2)

　　数据链路层的优化
　　在信道的竞争中所产生的冲突，以及为解决冲突而引入的退避机制都大大降低了系统的吞吐量。802.11n为了解决MAC层的这两个问题，采用了帧聚合（Frame Aggregation）技术和Block Acknowledgement机制。

　　帧聚合技术又包含针对MSDU的聚合（A-MSDU）和针对MPDU的聚合(A-MPDU)：

　　A-MSDU
　　A-MSDU技术是指把多个MSDU通过一定的方式聚合成一个较大的载荷。这里的MSDU可以认为是Ethernet报文。通常，当AP或无线客户端从协议栈收到报文（MSDU）时，会打上Ethernet报文头，这里我们称之为A-MSDU Subframe；而在通过射频口发送出去前，需要逐一将其转换成802.11报文格式。而A-MSDU技术旨在将若干个A-MSDU Subframe聚合到一起，并封装为一个802.11报文进行发送。从而减少了发送每一个802.11报文所需的PLCP Preamble、PLCP Header和802.11MAC头的开销，同时减少了应答帧的数量，提高了报文发送的效率。

　　A-MPDU
　　与A-MSDU不同的是，A-MPDU聚合的是经过802.11报文封装后的MPDU，这里的MPDU是指经过802.11封装过的数据帧。通过一次性发送若干个MPDU，减少了发送每个802.11报文所需的PLCP Preamble、PLCP Header，从而提高系统吞吐量。

　　Block Acknowledgement
　　为保证数据传输的可靠性，802.11协议规定每收到一个单播数据帧，都必须立即回应ACK帧。接收端在收到A-MPDU后，需要对其中的每一个MPDU进行处理，并针对每一个MPDU发送应答帧。
　　而Block Acknowledgement通过使用一个ACK帧来完成对多个MPDU的应答，以降低这种情况下ACK帧的数量。

　　Spatial Multiplexing Power Save
　　在使用802.11n服务时，由于安装了多个天线，电源容量的问题显得更为突出。因此802.11n协议在节省电源处理上做了改进，采用了Spatial Multiplexing(SM) Power Save技术，其技术原理在于当无数据转发时，STA只有一个天线处于工作状态，其余天线均处于休眠状态，从而达到节省电源的目的。SM Power Save定义了两种电源管理方式：动态SM Power Save和静态SM Power Save。

　　向后兼容性
　　802.11n协议允许802.11a/b/g用户的接入。802.11n设备发送的信号可能无法被802.11a/b/g的设备解析到，这样造成802.11a/b/g设备直接往空中发送信号，导致信道使用上的冲突。为解决这个问题，当802.11n运行在混合模式（即同时有802.11a/b/g设备在网络中）时，会在发送的报文头前添加能够被802.11a或802.11b/g设备正确解析的前导码。从而保证802.11a/b/g设备能够侦听到802.11n设备信号，并启用冲突避免机制，进而实现802.11n的设备与802.11a/b/g设备的互通。

（编辑：ASP站长网）